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摘要：以实验为基础进行中学物理教学对培养学生物理学科能力有积极作用。本文作者提出教师在中学物理教学过程中，应做到利用演示实验，激发学生兴趣；引导学生动手实验，验证科学定理；构建虚拟实验，扩宽学生视野；安排课外实验，培养学生的实验探究能力来提高实验教学效果。
关键词：中学物理教学；实验；探讨
本文引用格式：王巧丽，等.以实验为基础的中学物理教学探讨[J].教育现代化,2019,6(24):219-220.
Exploration of Physics Teaching in Middle School Based on Experiments
WANG Qiao-li,REN Xin-cheng,LIU Zhu-qin
(College of Physics and Electronic Information,Yan’an University,Yan’an,China)
Abstract:Physics teaching in middle schools based on experiments is an effective means to improve students’core literacy and plays a positive role in cultivating students’ability in physics.The author of this paper proposes that teachers should use demonstration experiments to stimulate students’interest in Physics Teaching in middle schools;guide students to do experiments and verify scientific theorems;construct virtual experiments to broaden students’horizons;arrange extracurricular experiments to cultivate students’experimental inquiry ability.
Key words:Middle school physics teaching;Experiment;Discussion
一引言
在国外，最早在教育学意义上运用“情境”的是杜威，他认为“我们主张必须有一个实际的直接经验，作为思维的开始阶段”[1]。“实验”就是要让学生在实际活动中体验，而不是被动地接受生硬的理论知识。目前，在大多数中学，尤其是教育资源落后的中学，物理教师总是以教学任务繁重、授课时间紧凑、实验器材不完整、不方便管理等为由，回避以实验为基础进行物理教学。传统形势下的高中物理教学，教师过度重视学生的应试能力培养，在教学活动中也多采用题海战术的形式来提高学生的应试能力和考试成绩，这种传统的教学方式虽然对学生的成绩有明显的促进作用，但从长远来看，不利于学生思维能力的培养，在一定程度上限制了学生的学习主动性和创造性[2]。然而，就物理学科的性质来看，教师要教好物理、学生要学好物理都必须坚持以实验为基础进行教与学。
二中学物理教学以实验为基础的重要性
物理是一门以实验为基础的自然学科。科学与技术是当代文化的主要动力，文化引导科技的发展，在科技与人文融合的背景下，应格外关注物理实验教学的发展[3]，实验在物理教学中具有重要作用。江苏省物理特级教师张善贤先生认为实验教学是物理学科教学的源泉，是物理学科有效教学的核心工程[4]。进行实验教学，能够使学生对物理事实获得具体的认识，这种认识是理解物理概念和规律的必要基础。除此以外，实验具有参与性的特征，能够增强学生的物理自信，所以要达到这一效果，教师在实验教学的过程中要注意实验仪器与多媒体有机结合，必要的时候也可以引入虚拟仿真软件来弥补实验器材的匮乏，另外，要根据学生的物理常识合理安排课外实验。这样将物理实验教学贯彻于学校、生活、社会三方面，形成一耦合系统，使学生的实验学习获得最佳效果。
（一）课堂教学中结合演示实验，激发学生兴趣
教学过程中，教师要提高学生的学习兴趣，学生有了兴趣，学习效率才能提高。而演示实验就是让学生在观察过程中产生疑问、激发兴趣的教学手段。在实验课上，教师在进行演示实验之前，先向学生讲述实验相关知识，并向学生提出一些问题，让学生们带着疑问观看老师演示实验。最后，实验结束后让学生说说自己观察的结果，哪些问题找到了答案，发现了什么？还有什么不懂的？这样在让学生的实验兴趣渐渐提高的同时也培养了学生的自主探索精神。
例如，在对“自由落体运动”相关内容进行教学时，教师可在课堂上进行自由落体演示实验。准备一个牛顿管、一块铁片和一片羽毛，教师让学生思考:将牛顿管竖直放置，不给予初速度，同时同高度释放不同形状不同质量的铁片和羽毛，哪个先掉到牛顿管底部？教师鼓励学生充分发表各自的见解，然后进行具体的实验:同时释放羽毛和铁片后，两者同时掉到管底，再将牛顿管倒置，反复几次实验，得到同样的实验结果。此时与学生的原有认知产生冲突，从而激发学生兴趣。
（二）鼓励学生亲自动手实验，主动接受科学定理
要达到良好的物理实验教学效果，仅仅依靠演示实验是不够的。要让学生在认知上接受物理知识就必须让学生有足够的机会亲自动手实验。学生只有经过动手实验，仔细观察，积极思考，才能对书本上已有的知识有深刻的理解。教师要根据大纲要求，科学合理地给学生选择实验内容。另外，在学生实验过程中教师要及时提供科学的指导和建议，以便学生顺利完成实验。
例如，在对“探究影响摩擦力大小的因素”相关内容进行教学时，为了让学生更好地理解掌握科学定理，教师可以指导学生前后同桌四人为一小组进行分组，要求每组分别完成实验：①在自己的桌面上匀速拉动平整放置的物理教科书，先拉动一本，再逐次递加到四本，记录四次所用拉力的大小；②在刚才的桌面上铺一张新的抹布，重复①的操作。学生在实验过程中，教师要进行评价和指导，实验结束后要进行总结。这样学生经过亲自动手实验，得以印证所学定理，对公式fN也有了更加深刻的理解与认识。
（三）构建虚拟实验，扩宽学生视野
由于实验器材和场所的限制，对于一些操作难度大、危险性高、现象极其抽象的实验无法在教室里进行。为了解决这一问题，可以借助多媒体教学工具和一些仿真软件来弥补这一资源缺乏。必要的时候教师可以通过仿真软件在虚拟环境中为学生提供直观的实验现象，扩宽学生的视野，从而达到良好的教学效果。
例如，在对“电磁感应”相关内容进行教学时，电和磁都是比较抽象的物质，教师利用已有的实验仪器很难在教室里进行实验使学生观察到电生磁、磁生电的现象。这时，教师可以借助仿真软件Multisim11[5]（Multisim11作为一款专门用于电子线路仿真与设计的EDA（Electronic Design Automation，电子设计自动化）工具软件）来向学生展示，在Multisim11元器件库中调出所需元器件，连接好电路，在示波器中可以观察到类似于教科书上的波形图，这种通过教师进行模拟实验得出实验现象的教学手段，更容易让学生理解接受。
（四）课外安排实验
有感于苏州大学朱正元老教授，其“坛坛罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验。”[6]物理知识渗透于生活，在生活中可以利用现有资源进行物理实验。例如，在对“惯性”相关内容进行教学时，教师可以让学生在坐公交车时，感受公交车在启动、加速、匀速、减速时自己身体的倾斜情况；在对“物体之间的相对运动”相关内容进行教学时，同样地，在公交车上观察窗外景物的运动情况；在对“物态变化”相关内容进行教学时，让学生在家烧开水时观察锅盖上小水珠的形成和消失及其原因。课外合理地安排一些物理实验，既让学生体验生活，又培养了学生的物理学科能力。深刻领会物理就在身边，真正践行新课程所倡导的基本理念：“从生活走向物理，从物理走向社会。”[7]
三结束语
总而言之，在中学物理教学中，教师要对实验教学引起重视。通过实验可以使学生的观察力更加敏锐，动手能力得到提升，对书上的理论知识有更加深刻的把握。所以教师在教学过程中要不断提高实验教学能力，设计新颖的实验项目，善于运用实验手段，结合多媒体教学工具，为学生展示实验现象，坚持以实验为基础的物理教学观点。
参考文献
[1]杜威.杜威教育论著选[M].王承绪、赵祥麟译.华东师大出版社，1981：180.
[2]单义成.高中物理教学中如何培养学生的思维能力[J].科学咨询(科技·管理),2017(6):140.
[3]吴磊峰.科技与人文并重的生命化课堂建构策略[J].中学物理教学参考,2014,45(5):5-7.
[4]张善贤.物理学科有效教学的核心工程是激活源泉教学[A].陶洪.著名特级教师教育思想录，中学物理卷[C].南京：凤凰出版传媒集团，2012：103.
[5]路红.虚拟电子实验室[M].北京:人民邮电出版社，2005：1-100.
[6]袁国道.邢海根.诠释“坛坛罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验”新意[J].物理教师，2007，28（3）：1.
[7]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准[S].北京：北京师范大学出版社，2012：2.
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